前端“预升压” 美信车载电源系统供电设计

测

　　MAX15005在检流电阻的电压达到305mV时触发电流限制。因此，为了合理选择检流电阻，需首先计算boost电感的峰值电流：

　　（式28）

　　输入电压处于最小值时达到电感峰值电流，本应用中最小输入为5V，最大占空比为68%。按照之前的计算，boost输出电压（OUTA引脚）为 15.23V，需要1.46A的IOUTA以支持MAX16952的功率需求。最恶劣的工作情况对应于电感电流峰值达到4.95A时，留出适当的裕量，选择检流电阻使得电感电流达到峰值时，压降为200mV：

　　（式29）

　　选择：R10 = 40MΩ。

　　实验室测试

　　1、冷启动测试

　　在实验室进行冷启动测试，在10ms内将主电源输入（IN）从12V降到7V。如曲线图1所示，当输入电压降低时，MAX15005开始将OUTA充电至17.5V，以保证OUTB输出8V。另外，当输入电压恢复到正常电压时，MAX15005停止工作，OUTA输出电压降到正常的IN输入水平，在D2和L1上有较小压降。每次测试都基于2.5A的OUTB输出。

曲线图1

　　曲线图2和曲线图3分别描述了冷启动下降和上升阶段的状况。

曲线图2

曲线图3

　　2、频域分析

　　基于示波器的FFT分析工具，冷启动下MAX16952开关节点LX_BUCK引脚的电压频谱如曲线图4 （IN电压下降阶段）和曲线图5 （IN电压电压上升阶段）。注意到频谱中包括2MHz频率，相关谐波为直流分量。没有低于2MHz的交流分量，避免对AM频带产生干扰。

曲线图4

曲线图5

　　对MAX15005开关节点LX_BOOST进行同样测试，用彩色表示2MHz频率、谐波和直流分量，在AM频带具有极低噪声。

曲线图6

曲线图7

　　电路优化

　　为了优化效率，可以在MAX15005不工作时旁路D2肖特基二极管。当主电源处于正常电压范围时，利用一个N-MOSFET旁路D2。为降低电磁干扰，可以增加电阻（R8、R17、R18和R19）来降低在MOSFET栅极电压的摆率，当然，这会增大功耗，需要折中考虑。为了滤除MAX15005检测电流的毛刺，增加由C6和R9组成的RC滤波器。也可以通过增加R7电阻—来降低MAX15005电流门限阈值，以降低检流电阻R10的功耗。